卷绕法Nb/Al线材的常规扩散法工艺研究
发布时间：2021-04-13 09:56
全超导磁约束热核聚变能发电技术,是人类未来可持续发展的战略能源技术选择之一。目前由多国参与的国际热核聚变实验堆计划（ITER）对于解决未来能源危机具有重要意义。而超导磁体系统是ITER装置的关键,尤其是应用于ITER计划的“D”型超大结构线圈要产生约13 T的峰值磁场,这就要求线圈材料必须具备很好的超导特性并且能够耐受住超高磁场的辐照。目前,由于大量运用的Nb3Sn线材的抗应力应变性能较差,增加了线圈制备难度和成本,国际上都在寻找与其结构相似、性能更优的超导磁体材料予以替换,相比于Nb3Sn, Nb3Al具有更高的上临界场Hc2（>30 T,4.2K）、临界电流和更好的抗应力应变特性,所以Nb3Al正是目前热门研究的替代磁体材料之一本文第一章主要介绍了超导材料的相关知识,包括超导材料的定义、特性、分类及参数表征,并对Nb3Al的研究背景和意义进行了简要的讲解,同时也简要介绍了扩散法原理,包括Nb3Al超导体的扩散机制与发展现状,并展示了目前国际上对Nb3Al超导材料的主要应用和一些热门的制备方法及其研究成果。第二章主要对卷绕法前驱线材的制备方法进行了详细讲解,并且介绍了实验中所要...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 超导材料概述
1.1.1 超导材料的定义与特征
1.1.2 超导材料的表征
1.1.3 超导材料的分类
1.1.4 超导材料的应用
3Al超导材料研究背景与意义"> 1.2 Nb3Al超导材料研究背景与意义
1.2.1 国际背景
1.2.2 研究意义
3Al超导材料概述"> 1.3 Nb3Al超导材料概述
3Al超导材料结构和性质"> 1.3.1 Nb3Al超导材料结构和性质
3Al超导材料制备工艺和发展"> 1.3.2 Nb3Al超导材料制备工艺和发展
1.4 扩散法概述
1.4.1 扩散原理
1.4.2 金属扩散机制
1.4.3 影响扩散的因素
3Al超导体的现状"> 1.5 传统扩散法制备Nb3Al超导体的现状
1.6 本文研究思路与内容
第2章 实验原料制备工艺以及实验设备的简要介绍
2.1 实验原料制备工艺介绍
2.2 实验设备简介
2.2.1 低温扩散法使用设备介绍
2.2.2 高温扩散法使用设备介绍
2.2.3 金相抛光机介绍
2.2.4 X射线衍射仪（XRD）介绍
2.2.5 扫描电子显微镜介绍
2.2.6 物理性能测量仪器介绍
2.3 本章小结
3Al超导线材的工艺参数研究">第3章 低温扩散法制备卷绕法Nb3Al超导线材的工艺参数研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.3 实验测试结果与数据分析
3.3.1 温度优化实验
3.3.2 时间优化实验
3.4 本章小结
3Al超导线材的工艺参数研究">第4章 高温扩散法制备卷绕法Nb3Al超导线材的工艺参数研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 实验测试结果与数据分析
4.3.1 温度优化实验
4.3.2 时间优化实验
4.3.2.1 在烧结温度为1400℃时的烧结时间优化
4.3.2.2 在烧结温度为1450℃时的烧结时间优化
4.3.2.3 当烧结温度为1500℃时的烧结时间优化
4.3.2.4 最优化烧结时间下烧结温度对样品的影响
4.4 高温扩散法样品的载流能力分析
4.5 对比实验后的分析
4.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型聚变堆用超导材料Nb3Al的研究现状[J]. 吴欢,毕延芳,吴维越,宋云涛,邓胜涛,李建峰,刘向宏,冯勇,张平祥,周廉. 低温与超导. 2011(06)
[2]固态金属中质点扩散过程理论及方法[J]. 张芬萍,李运刚. 湿法冶金. 2009(04)
[3]X射线衍射技术在材料分析中的应用[J]. 田志宏,张秀华,田志广. 工程与试验. 2009(03)
[4]超导电力技术[J]. 林良真,肖立业. 科技导报. 2008(01)
[5]EAST超导托卡马克装置中的大型超导磁体技术[J]. 武松涛,吴维越,潘引年,陈文革,毕延芳,陈灼民,陈思跃,郁杰,吴杰峰,卫靖,武玉,翁佩德,高大明. 低温物理学报. 2005(S1)
[6]超导在受控核聚变能磁体工程研究中的应用概述[J]. 侯炳林,朱学武. 科学技术与工程. 2005(06)
[7]粉末冶金锌铝合金的扩散行为[J]. 韩彬,邹增大,李世春,石志强. 材料科学与工艺. 2004(05)
[8]X射线衍射分析的实验方法及其应用[J]. 胡林彦,张庆军,沈毅. 河北理工学院学报. 2004(03)
[9]磁性测量仪器（MPMS-XL）的原理及其应用[J]. 张焱,高政祥,高进,曹立志. 现代仪器. 2003(05)
[10]亚洲托卡马克超导磁体研究新进展[J]. 王志,朱学武. 低温与超导. 2002(01)
本文编号：3135087
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 超导材料概述
1.1.1 超导材料的定义与特征
1.1.2 超导材料的表征
1.1.3 超导材料的分类
1.1.4 超导材料的应用
3Al超导材料研究背景与意义"> 1.2 Nb3Al超导材料研究背景与意义
1.2.1 国际背景
1.2.2 研究意义
3Al超导材料概述"> 1.3 Nb3Al超导材料概述
3Al超导材料结构和性质"> 1.3.1 Nb3Al超导材料结构和性质
3Al超导材料制备工艺和发展"> 1.3.2 Nb3Al超导材料制备工艺和发展
1.4 扩散法概述
1.4.1 扩散原理
1.4.2 金属扩散机制
1.4.3 影响扩散的因素
3Al超导体的现状"> 1.5 传统扩散法制备Nb3Al超导体的现状
1.6 本文研究思路与内容
第2章 实验原料制备工艺以及实验设备的简要介绍
2.1 实验原料制备工艺介绍
2.2 实验设备简介
2.2.1 低温扩散法使用设备介绍
2.2.2 高温扩散法使用设备介绍
2.2.3 金相抛光机介绍
2.2.4 X射线衍射仪（XRD）介绍
2.2.5 扫描电子显微镜介绍
2.2.6 物理性能测量仪器介绍
2.3 本章小结
3Al超导线材的工艺参数研究">第3章 低温扩散法制备卷绕法Nb3Al超导线材的工艺参数研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.3 实验测试结果与数据分析
3.3.1 温度优化实验
3.3.2 时间优化实验
3.4 本章小结
3Al超导线材的工艺参数研究">第4章 高温扩散法制备卷绕法Nb3Al超导线材的工艺参数研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.3 实验测试结果与数据分析
4.3.1 温度优化实验
4.3.2 时间优化实验
4.3.2.1 在烧结温度为1400℃时的烧结时间优化
4.3.2.2 在烧结温度为1450℃时的烧结时间优化
4.3.2.3 当烧结温度为1500℃时的烧结时间优化
4.3.2.4 最优化烧结时间下烧结温度对样品的影响
4.4 高温扩散法样品的载流能力分析
4.5 对比实验后的分析
4.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型聚变堆用超导材料Nb3Al的研究现状[J]. 吴欢,毕延芳,吴维越,宋云涛,邓胜涛,李建峰,刘向宏,冯勇,张平祥,周廉. 低温与超导. 2011(06)
[2]固态金属中质点扩散过程理论及方法[J]. 张芬萍,李运刚. 湿法冶金. 2009(04)
[3]X射线衍射技术在材料分析中的应用[J]. 田志宏,张秀华,田志广. 工程与试验. 2009(03)
[4]超导电力技术[J]. 林良真,肖立业. 科技导报. 2008(01)
[5]EAST超导托卡马克装置中的大型超导磁体技术[J]. 武松涛,吴维越,潘引年,陈文革,毕延芳,陈灼民,陈思跃,郁杰,吴杰峰,卫靖,武玉,翁佩德,高大明. 低温物理学报. 2005(S1)
[6]超导在受控核聚变能磁体工程研究中的应用概述[J]. 侯炳林,朱学武. 科学技术与工程. 2005(06)
[7]粉末冶金锌铝合金的扩散行为[J]. 韩彬,邹增大,李世春,石志强. 材料科学与工艺. 2004(05)
[8]X射线衍射分析的实验方法及其应用[J]. 胡林彦,张庆军,沈毅. 河北理工学院学报. 2004(03)
[9]磁性测量仪器（MPMS-XL）的原理及其应用[J]. 张焱,高政祥,高进,曹立志. 现代仪器. 2003(05)
[10]亚洲托卡马克超导磁体研究新进展[J]. 王志,朱学武. 低温与超导. 2002(01)
本文编号：3135087
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